¿Para qué sirven estos dos diodos en este circuito?

Question

¿Qué sentido tiene utilizar estos dos diodos? ¿No se pueden sustituir por una resistencia?

Answer 1

Se trata de una fuente de corriente bruta.

Los dos diodos deben crear una caída de tensión de aproximadamente 1,4v, que se aplica a través del transistor VBE y R21. Esto da aproximadamente 0,7v en R21, o 10mA a través de él.

Esos dos diodos podrían ser sustituidos por una resistencia para dar la misma caída de tensión, pero entonces si la tensión de alimentación variara, la corriente variaría más o menos proporcionalmente. Con los diodos, la corriente de salida es sustancialmente constante al variar la tensión de alimentación.

Es sólo una burda fuente de corriente ya que ninguna de las dos opciones con dos diodos o una resistencia te da compensación de temperatura para el VBE del transistor. Cuando se utiliza esta forma de circuito como espejo de corriente, el diodo R18 se sustituye por una resistencia. El diodo restante R19 compensa ahora la VBE y su coeficiente de temperatura, y la tensión a través de la resistencia R18 se imprime ahora en R21. Para una compensación aún más estrecha, el diodo R19 se hace a menudo de un "transistor conectado a un diodo", y mejor aún, es un transistor doble con T1.

Answer 2

Ambos diodos producen una caída de voltios de aproximadamente 1,4 voltios, por lo que la base está a una tensión de (5 - 1,4) voltios. Esto significa que el emisor es 0,7 voltios más alto (debido a que la región base-emisor es un diodo polarizado hacia adelante) a 4,3 voltios.

Esto fuerza 0,7 voltios a través de R21 y significa que una corriente de 0,7/68 amperios (unos 10 mA) fluye a través del emisor y luego a la carga del colector (no se muestra en su imagen).

Answer 3

Se trata de una fuente de corriente constante. Los dos diodos dejarán caer una tensión bastante constante con respecto a la tensión y la corriente de alimentación. Como resultado, la tensión a través de R21 en serie con la tensión base-emisor tendrá que ser igual a unos 1,4V. Como la unión base-emisor es en esencia un diodo, también caerá alrededor de 0,7 V (o al menos una tensión bastante constante con respecto a la corriente que fluye).

Por ello, la tensión a través de la resistencia R21 será constante.

Answer 4

Podrías sustituir los diodos por una resistencia, pero la estabilidad de la fuente de corriente no sería tan grande. La tensión a través de cada diodo es relativamente constante para pequeños cambios en \$I\$ causadas por las fluctuaciones de +5 V. Cada diodo es de ~0,6 V, por lo que en la base del transistor hay una tensión nominal estable de 1,2 V. Lee los patrones de diseño de las fuentes de corriente.

Answer 5

No olvidemos la dependencia de la temperatura del voltaje del diodo. En este circuito la corriente de salida tiene un NTC, que podría ser importante.

Una variante popular solía ser la de sustituir los 2 diodos por 1 LED rojo, para depender menos de la temperatura. Evita los diodos zener, son muy ruidosos.

Si se sustituye un diodo por una resistencia, se obtiene un espejo de corriente básico, para una menor dependencia de la temperatura pero una mayor dependencia de la tensión de alimentación. Sustituye el otro diodo por un transistor con B-C en cortocircuito y obtendrás un mejor espejo de corriente. Añade más transistores, etc.